【目的】开花后穗部器官成为小麦生长中心，保证穗部充足的氮素营养是籽粒产量和蛋白品质形成的基础，精确诊断穗氮营养对预测评价产量和品质具有重要意义。【方法】选用周麦 27 和豫麦 49-198 为材料，在大田条件下设置 3 个灌溉条件（W0：雨养、W1：拔节期浇水 1 次、W2：拔节和开花各浇水 1 次）和 5 个施氮水平（0(N0）、90 kg·hm~(-2)(N6）、180 kg·hm~(-2)(N12）、270 kg·hm~(-2)(N18）和 360 kg·hm~(-2)(N24）），于小麦开花后不同的灌浆时段采集各处理小麦穗器官干物质及氮素含量数据，构建不同灌溉条件下冬小麦穗器官的临界氮稀释（Nc）曲线，并于成熟期测定籽粒产量和蛋白质含量。【结果】在同一灌溉条件下，随着施氮量的增加，穗部干物质及氮含量均增加；不同灌溉条件下的穗部临界氮浓度与生物量间均符合幂指数关系，不同灌溉条件的模型间存在差异（W0: Nc=2.58 DM~(-0.242); W1: Nc=2.92 DM~(-0.24); W2: Nc=3.10 DM~(-0.231)）。氮营养指数（NNI）在不同灌溉条件下均随着施氮量的增加而增加，适宜施氮量因灌溉条件而异，雨养条件为 180—270 kg·hm~(-2)，灌溉条件为 270kg·hm~(-2)左右。相对产量（RY）与 NNI 之间显著相关，具体表现为线性+平台特征，在雨养条件下 NNI 为 1.01 时，RY 获得最大值；而在灌溉条件下 NNI 为 0.97 时，RY 获得最大值。籽粒蛋白含量与 NNI 之间呈显著的线性定量关系，灌溉导致蛋白质含量有所降低。【结论】确立的穗器官 Nc 及 NNI 模型，能够有效指示不同水氮条件下小麦氮素丰缺变化，实时评价产量状况，准确预测蛋白质含量，为小麦生育后期的田间及收储管理提供参考和依据。

【目的】探究不同水平氮磷配施对夏玉米地上部生物量和氮素浓度的影响,构建临界氮浓度稀释曲线模型,并基于氮营养指数模型诊断和评价玉米在不同氮磷互作条件下的氮素营养状况,可为夏玉米氮磷肥合理施用提供理论依据。【方法】以玉米品种郑单958和豫玉22为试验材料,在陕西关中平原设置田间定位氮磷配施试验,设氮肥(N)用量0、75、150、225、300 kg·hm~(-2)(分别用N0、N1、N2、N3和N4表示);磷肥(P_2O_5)用量0、60、120、180 kg·hm~(-2)(分别用P0、P1、P2和P3表示),于2019—2020年在夏玉米拔节期、抽雄期、灌浆期和成熟期进行取样,分析不同水平氮磷配施对玉米地上部生物量累积、氮浓度动态变化和产量的影响,构建并验证临界氮浓度稀释曲线模型。【结果】氮磷配施能显著提高夏玉米地上部生物量、植株氮浓度及籽粒产量,在同一施磷水平下,随施氮水平的提高,夏玉米各生育时期地上部生物量和籽粒产量呈增加趋势,植株氮浓度随生育进程推进和地上部生物量积累的增加而降低,氮浓度和地上部生物量之间符合幂指数关系。同时,施磷能促进植株氮素吸收和地上部生物量积累,在相同施氮条件下,施磷各处理总体表现为P2>P3≈P1>P0,说明施磷可以提高植株氮容纳能力,减缓氮浓度下降速率。根据地上部生物量(DM)与其氮浓度变化关系构建不同施磷水平下夏玉米临界氮浓度(N_c)变化曲线(P0,N_c=27.98DM~(-0.249);P1,N_c=29.77DM~(-0.182);P2,N_c=30.81DM~(-0.138);P3,N_c=30.06DM~(-0.187)),模型拟合的植株氮浓度和实际氮浓度线性相关,稀释曲线模型的n-RMSE值分别为10.23%、6.67%、6.95%和7.19%,有很好的稳定性。基于临界氮浓度稀释曲线计算氮营养指数(NNI),同一施磷水平下玉米各生育时期NNI随氮肥用量的增加而增大,NNI与相对地上部生物量(RDW)和相对产量(RY)均呈极显著相关。【结论】基于临界氮浓度稀释曲线模型的氮营养指数对夏玉米适宜氮磷配施量的诊断结果为N2—N3、P1—P2处理为最佳条件,结合施氮量与产量的拟合方程,推荐关中平原夏玉米施氮量为187.5—205.7 kg·hm~(-2)、施磷量为60—120 kg·hm~(-2)。

【目的】明确华中区域直播冬油菜的氮素稀释曲线模型及其适用性,探讨以氮素营养指数评价油菜氮素营养状况的可行性。【方法】通过2015—2016和2016—2017两个年度设置的不同氮肥用量(2015—2016年度氮肥用量为0、60、120、180和240 kg N·hm~(-2),2016—2017年度氮肥用量为0、60、120、180、240、300和360 kg N·hm~(-2))的田间试验,研究不同氮肥用量下从苗期到花期油菜各生育时期地上部生物量和植株氮素含量变化,建立直播冬油菜地上部临界氮素浓度稀释曲线模型。并利用该模型和植株氮素含量计算氮素营养指数,明确氮肥用量对油菜植株各个时期氮素营养指数的影响,探究油菜产量和氮素营养指数的关系,确定各时期适宜的氮素营养指数。【结果】氮肥施用显著增加油菜地上部生物量和氮素含量,不同氮肥处理间差异显著。直播冬油菜地上部临界氮素浓度和地上部生物量符合幂指数的关系(N_(cnc)=3.49DM~(-0.26))。该模型可以将独立的两个试验的氮限制和非氮限制组数据区分开,模型拟合的氮素浓度和植株实际氮素浓度线性相关,RMSE和n-RMSE分别为0.37和13%,模型具有较好的稳定性。在试验氮肥用量范围内,各点不同时期氮素营养指数随氮肥用量的增加而增加,且氮素营养指数对氮肥用量的响应与产量相似。氮肥施用显著增加油菜产量,尽管不同试验点直播冬油菜产量对氮肥用量的响应存在差异,但各点相对产量和不同时期的氮素营养指数均呈一元二次曲线关系,各生育时期氮素营养指数可以准确地反映油菜氮素营养状况。直播冬油菜相对产量为1时,越冬期、薹期和花期的氮素营养指数分别为1.35、1.26和1.03。【结论】油菜氮素稀释曲线模型N_(cnc)=3.49DM~(-0.26)和氮营养指数能够评价华中区域直播冬油菜氮素营养状况,用于植株氮素诊断。

氮素是粮食作物产量形成的重要元素之一,快速准确诊断作物氮素营养状况是进行精确氮肥管理的前提,而氮素营养诊断指标是制约其发展的关键因素。临界氮浓度稀释曲线是作物临界氮浓度(作物获得最大干物质所需要的最小氮浓度)与作物植株干物质的幂函数关系,基于临界氮浓度稀释曲线获得的氮营养指数被广泛应用到作物氮素营养诊断中。随着研究的深入,研究者先后基于植株干物质、叶片干物质、叶面积指数等建立了临界氮浓度稀释曲线,提高了作物氮素营养诊断的效率和精度。本文综述了我国三大粮食作物(小麦、玉米、水稻)临界氮浓度稀释曲线的构建、影响曲线参数的因素以及氮营养指数的获取与应用,为临界氮浓度稀释曲线的研究与应用提供理论支撑。

氮素是作物生长和生产的必需营养元素之一,合理氮管理是实现作物高产栽培的重要措施。临界氮稀释曲线是现代农业中为了提高氮素高利用效率、降低环境污染、减少生产成本而提出的一种精准氮管理模型。为更好地了解国内外临界氮稀释曲线研究现状和发展动态,客观反映不同国家、研究机构、作者以及期刊在该研究领域的影响力,基于Web of Science核心合集数据库(WOS)以及中国知网(CNKI)数据库,将2006-2021年近15年临界氮稀释曲线研究领域相关文献进行计量学分析。利用Cite Space和VOSviewer对年度发文量、发文作者、发文机构、关键词等进行可视化分析,并绘制相关图谱。结果表明,国内外关于临界氮稀释曲线的文献发文量呈初期缓慢增长后迅速增加的趋势;在发文量的国家排序中,前3分别是中国、法国、美国,相比较而言,中国的科研工作者在该领域的科研工作较多。通过研究前沿时区图和关键词突增图发现,“玉米”“产量水平”等关键词的研究是其近年来的研究热点,围绕提高作物产量水平而研究建立其临界氮稀释曲线是重点方向。

通过对冬小麦不同生育时期红边参数变化规律的研究表明 ,小麦进入起身期后 ,伴随着植株旺盛生长和群体的不断扩大 ,红边的位置呈逐渐偏向长波方向的“红移” ,到抽穗期群体稳定后红移也停止。从灌浆期开始 ,随着个体衰老和群体减弱 ,红边位置又呈偏向短波的“蓝移”现象。叶片全氮含量 (LTN)与红边振幅 (dλred)及近红外平台振幅 (dλNIRP)间在全生育期均呈现正相关趋势 ,且相关程度随生育进展而不断增强 ;叶绿素a +b总量 (TChl)与红边振幅间 ,在起身期至拔节期为负相关 ,在抽穗期至乳熟期为正相关。TChl与近红外平台振幅间呈现正相关趋势 ,且相关程度随生育进展而不断增强 ;叶面积指...

在节水栽培条件下,研究了不同施氮量及氮肥施用时期对冬小麦产量、生育期间土壤硝态氮含量的影响。结果表明,冬小麦施氮处理产量均高于N0,N88.5+69处理产量最高,氮肥生理效率则随施氮量增加而显著降低。开花期以及成熟期各施氮处理0~100 cm土体硝态氮含量均明显高于N0,各生育期0~60 cm土层硝态氮含量均随施氮量增加而增加,开花期各处理2 m土体硝态氮含量达到最高值,成熟期20~60 cm土层相同施氮量(157.5,226.5kg/hm2)均表现为氮肥分次施用处理硝态氮含量高于一次性底施处理(N88.5+69>N157.5,N123+103.5>N226.5)。成熟期土壤硝态氮2 m土体累...

为研究小麦穗部性状的变化特点，以不同水分条件下种植的小麦水旱分离群体为材料，对小麦的９个穗部性状进行遗传分析。结果表明：２种不同环境条件下，群体表现极为显著的超亲分离，分布呈偏态单峰和偏态多峰，且基本符合正态分布，表现为数量性状遗传特点。穗长、不孕小穗数、小穗着生密度和芒长符合２对主基因遗传模型；有效小穗数、小穗粒数、总小穗数、穗粒数和千粒质量符合１对主基因遗传模型。在干旱胁迫条件下，穗长、有效小穗数、穗粒数、小穗着生密度和芒长，５个性状的主基因遗传率最高，分别为８８％，７３％，６４％，６７％，９５％，芒长的变异系数呈最高值为４１％，因此，可能有主基因和多基因控制这些性状。

针对华北平原冬小麦生产中氮肥及灌水存在严重浪费,进而引起环境污染问题进行了研究。在传统灌溉-优化施肥、优化灌溉-传统施肥、优化水肥、秸秆还田优化水肥及传统水肥条件下,冬小麦单位面积收获穗数和子粒产量无显著性差异。优化水肥和秸秆还田优化水肥冬小麦穗粒数显著减少,千粒重显著提高。所有处理间冬小麦水分利用效率无显著性差异。传统灌溉-优化施肥、优化水肥及秸秆还田优化水肥氮肥当季利用率显著提高,因此达到了挖掘冬小麦的节肥潜力,提高优化灌溉条件下氮肥利用效率的目的。

本文针对作物高产、高效和节约水肥资源的目的，研究了不同土壤水和氧水平下的小麦冠、根生长状况、籽粒产量、蒸散、N素吸收状况以及水分利用效率（WUE）和小麦氮索利用效率（NUEw）。结果表明，当相对含水量为75％～85％，施N量较高情况下，可以使小麦冠、根发育良好，使蒸散与吸N量提高，从而增加籽粒产量，提高WUE，并使NUEw达适中水平。文中也强调了单纯追求籽粒高产（高产，低效）或高效（低产高效）的不可取性。

研究结果表明 ,冬小麦拔节期 1m土层的硝态氮含量主要受基肥施氮量的影响 ,开花期和成熟期的硝态氮含量除了与追肥与否及追肥施氮量有关外 ,还受基肥施氮量的一定影响。土壤硝态氮含量的分布 ,在拔节期处理间差异主要在 0～ 6 0cm土层内 ,在开花期和成熟期则整个 1m根层内都有差异。 14 4～ 2 13kg/hm2 的施氮量 ,都能维持土壤氮素的表观平衡 ,但以 14 4kg/hm2 施氮量、全部基施的处理吸氮比例 (作物吸氮量 /施氮量 )最高 ,残留比例 (土壤残留量 /作物吸氮量 )最低。

针对华北地区冬小麦-夏玉米轮作区氮肥用量大、损失严重而控释尿素成本高、推广难的问题，基于3 a 6季冬小麦-夏玉米轮作田间定位试验，探究不同减氮条件下普通尿素配施控释尿素对氮素利用的影响，以期在前期明确控释尿素与普通尿素适宜配比的基础上进一步优化施氮量，进而为华北冬小麦-夏玉米轮作区化学氮肥减量增效和控释尿素的推广应用提供技术参考。试验设置6个处理：不施氮(CK)、农民习惯施氮(FH,冬小麦季施氮270 kg/hm~2,夏玉米季施氮240 kg/hm~2,基追比为1∶1)和不同减氮条件下配施控释尿素的处理(N1、N2、N3和N4:冬小麦季分别施氮243,216,189,162 kg/hm~2,其中控释氮占40%;夏玉米季分别施氮216,192,168,144 kg/hm~2,其中控释氮占30%;均一次性基施)。结果表明：与FH处理相比，仅N1处理可实现冬小麦和夏玉米的连年增产增收，可使冬小麦在2017—2018年，2019—2020年分别显著增产4.0%,5.4%,即使在2018—2019年其他减氮处理均减产的情况下仍可增产1.6%;可使各年夏玉米青贮产量显著增加，平均增产10.9%;各季作物收获后0～100 cm, 60～100 cm土层土壤无机氮积累量较FH显著降低，6季作物累计氮素利用率较FH提高11.3百分点。在减氮10%条件下按适宜比例配施控释尿素(即：冬小麦季施氮243 kg/hm~2,配施40%控释氮；夏玉米季施氮216 kg/hm~2,配施30%控释氮)可提高小麦-玉米轮作中的作物产量和累计氮肥利用率，并减少土壤无机氮素的累积和淋失。

【目的】研究减氮结合不同覆盖措施对黄土高原旱地冬小麦的保水增产效应,探索旱地冬小麦在减氮结合不同覆盖模式下的高产、高效与环境友好型的栽培施肥技术。【方法】于2014-2016年在陕西省永寿县进行田间试验,研究减氮结合不同覆盖措施对冬小麦产量、水氮利用效率和根系的影响。【结果】在150 kg·hm(-2)施氮条件下,与农户减氮相比,垄覆沟播氮肥生理效率在第1年增加12%,耗水量在第2年显著增加7%;全膜穴播产量、播前贮水量和氮肥生理效率在第1年分别增加15%、15%和16%,在第2年分别增加12%、10%和

【目的】水肥是作物产量的两大限制因子。当前在作物生产中对水氮资源利用不够合理,不仅浪费水资源,而且严重威胁环境。为了探讨华北山前平原冬小麦-夏玉米轮作体系合理的水氮配合措施,在5年水氮定位试验基础上对周年轮作体系产量、氮吸收与利用状况进行了分析。【方法】试验为冬小麦夏玉米周年轮作种植,设置水、氮两因子,裂区试验设计,水分为主区,施氮量为副区。水分设置限水和适水两个处理,根据华北山前平原冬小麦夏玉米灌溉制度,冬小麦限水和适水下灌水次数分别为1水(拔节期)和2水(拔节+开花水),夏玉米限水和适水下灌水次数根据不同年型降水量而定(1水为播前水,2水为播前水+12展叶水,3水为播前水+12展叶水+开花...

大田试验研究了限水灌溉 (于拔节、开花期各灌 750 m3 .hm-2 )条件下冬小麦对氮素的吸收利用。结果表明 :在 N0～ 375kg.hm-2范围内 ,随氮肥用量加大 ,小麦产量提高 ,每平方百米施 2 2 5kg纯氮的处理达到最高产量 (6 4 6 6 .5kg.hm-2 ) ,在此基础上增施氮肥产量不再增加 ;氮素生理效率随氮肥量的递增而降低 ;限水灌溉下冬小麦对氮素的吸收集中在开花期以前 ,并且增加氮肥量降低了开花—成熟期的氮素吸收量 ;随着施氮量的增加 ,分配于营养器官的氮素比例增加 ,其中以叶片占的比例最大 ,而收获指数则随施氮量增加而降低